Phần I: MỞ ĐẦU Sấy là một trong các công đoạn quan trọng trong công nghiệp sau thu hoạch đối với các loại nông sản. Thực tế cho thấy nếu phơi chưa khô hoặc sấy không kịp,nhiều nông sản có thể bị mất mát do ẩm mốc và biến chất ( chiếm khoảng 10- 20%,đối với vài loại có thể lên đến 40-50%). Ngoài ra,sấy còn là quá trình công nghệ quan trọng trong chế biến nông sản thành thương phẩm. Trong Đồ án môn học này,em sẽ trình bày về quy trình công nghệ và thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy bắp hạt với năng suất 1,000kg/h. I. Giới thiệu về nguyên liệu bắp: Bắp vừa là cây lương thực vừa là cây thức ăn gia súc rất quan trọng,đứng hàng thứ ba trên thế giới. Diện tích trồng bắp hàng năm của thế giới hiện nay khoảng 129 triệu ha,năng suất bình quân khoảng 3.8 triệu tấn/ha,tổng sản lượng bắp trên 525 triệu tấn. Hầu như 100% diện tích bắp của các nước tiên tiến đều được trồng bằng các giống bắp lai nên đạt năng suất bình quân 7-9.4 tấn/ha. Diện tích bắp của Việt Nam tăng dần từ 119,000 ha (1939) lên 392,000 ha (1985) và khoảng 730,000 ha (1998). Năng suất bắp của nước ta trong thời gian qua cũng tăng nhanh. Đến năm 1998,đã đạt được 26.7 tạ/ha. Các cơ quan sinh dưỡng của bắp gồm: rễ,thân,lá làm nhiệm vụ duy trì đời sống của cây bắp. Phôi và hại là khởi thủy của cây mầm. Các cơ quan sinh sản đực (bông cờ) và cái ( mầm bắp) khác biệt nhau nhưng nằm trên cùng một cây. Ngô giao phấn chéo nhờ gió và côn trùng. Khi thu hoạch,con người chỉ sử dụng hạt ngô làm thực phẩm. Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm 4 bộ phận chính: vỏ hạt,lớp aleron,phôi, và nội nhũ. -Vỏ hạt (chiếm 6-9% khối lượng hạt ngô): là một màng nhẵn bao bọc xung quanh hạt có màu trắng,màu tím hoặc vàng tùy thuộc vào giống. -Lớp aleron (6-8%): nằm sau vỏ hạt bao bọc lấy nội nhũ và phôi. -Nội nhũ (70-85%): là bộ phận chính chứa đầy các chất dinh dưỡng để nuôi phôi . Nội nhũ chứa tinh bột. Tinh bột nội nhũ gồm 3 loại: bột,sừng và pha lê. Đặc điểm và màu sắc nội nhũ là căn cứ để phân loại ngô. -Phôi (8-15%) : bao gồm lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm, và chồi mầm. Phôi ngô chiếm gần 1/3 thể tích hạt,bao quanh phôi có lớp tế bào xốp giúp cho vận chuyển nước vào phôi và ngược lại thuận lợi. Thành phần hóa học của hạt ngô được cho trong bảng sau: Thành phần hóa học (% khối lượng) Ngô nếp Ngô đá vàng Nước 14.67 13.65 Chất đạm 9.19 9.17 Chất béo 5.18 5.14 Tinh bột 65.34 67.02 Xơ 3.25 3.61 Chất khoáng 1.32 1.32 Sinh tố 0.08 0.05 Các chất khác 0.40 0.33 II. Phương pháp thực hiện quá trình sấy: Để bảo quản được hoặc dung để chế biến các sản phẩm có chất lượng cao, các loại hạt cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến. Để thực hiện quá trình sấy,có thể sử dụng nhiều hệ thống sấy khác nhau: hầm sấy, tháp sấy, … Mỗi chế độ công nghệ sấy khác nhau sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng của sản phẩm. Để sấy bắp hạt,người ta có thể dùng thiết bị sấy tháp,sấy thùng quay. Ở đây,ta dung thiết bị sấy thùng quay,là thiết bị chuyên dung để sấy hạt. Loại thiết bị này được dung rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các loại ngũ cốc. Trong hệ thống này, vật liệu sấy được đảo trộn mạnh,tiếp súc nhiều với tác nhân sấy,do đó trao đổi nhiệt mạnh,tốc độ sấy nhanh, và độ đồng đều của sản phẩm cao. Ngoài ra, thiết bị còn có thể làm việc với năng suất lớn. Tác nhân sấy sử dụng là khói lò, được tạo ra từ quá trình đốt than. Do sản phẩm bắp sau khi sấy dùng để bảo quản để chế biến thực phẩm, nên khói lò trước khi ra khỏi buồng đốt được đi qua nhiều đoạn hình ziczac để tách bớt bụi , sau đó mới được đưa vào thùng sấy. Nguyên liệu bắp là một nguyên liệu chứa rất nhiều tinh bột. Chế độ công nghệ sấy tinh bột lại phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ hồ hóa sản phẩm. Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột khoảng 65 0 C , do đó ta cần chọn chế độ tác nhân sấy phù hợp, không cao nhưng cũng không quá thấp,mục đích là đẩy nhanh quá trình sấy, và không làm cho nhiệt độ của nguyên liệu vượt quá nhiệt độ hồ hóa. Phần II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thuyết minh quy trình công nghệ: Vật liệu sấy là bắp hạt sau khi được rửa sạch, tuốt ra khỏi cùi, được cho vào buồng chứa, sau đó được nhập liệu vào thùng sấy bằng hệ thống gầu tải. Bắp hạt khi vào thùng sấy có độ ẩm 35% , chuyển động cùng chiều với tác nhân sấy. Tác nhân sấy sử dụng là khói lò, tạo ra từ nhiên liệu đốt là than, sau khi qua buồng đốt được hòa trộn với không khí bên ngoài để đạt nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy. Dòng tác nhân sấy được gia tốc bằng quạt đẩy đặt ở trước thiết bị, và quạt hút đặt ở cuối thiết bị. Trên đường ống dẫn khói vào buồng hòa trộn và đường ống dẫn không khí từ môi trường vào buồng hòa trộn đều có các van, dùng để điều chỉnh lưu lượng các dòng. Đặt nhiệt kế ở sau buồng hòa trộn để xác định nhiệt độ của tác nhân sấy trước khi vào thùng sấy, nếu nhiệt độ quá cao ta sẽ mở van tháo bớt khói lò ra ngoài, giảm lượng khói lò vào buồng hòa trộn để giảm bớt nhiệt độ, ngược lại nếu nhiệt độ chưa đủ , ta khóa bớt van dẫn không khí từ môi trường vào buồng hòa trộn. Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng một góc 1.5 0 so với mặt phẳng ngang, được đặt trên một hệ thống các con lăn đỡ và chặn. Chuyển động quay của thùng được thực hiện nhờ bộ truyền động từ động cơ sang hộp giảm tốc đến bánh răng gắn trên thùng. Bên trong thùng có gắn các cánh nâng, dung để nâng và đảo trộn vật liệu sấy, mục đích là tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, do đó tăng bề mặt truyền nhiệt, tăng cường trao đổi nhiệt để qúa trình sấy diễn ra triệt để. Trong thùng sấy, bắp hạt được nâng lên đến độ cao nhất định, sau đó rơi xuống, Trong quá trình đó, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy, thực hiện các quá trình truyền nhiệt và truyền khối làm bay hơi ẩm. Nhờ độ nghiêng của thùng mà vật liệu sẽ được vận chuyển đi dọc theo chiều dài thùng. Khi đi hết chiều dài thùng sấy, vật liệu sấy sẽ đạt được độ ẩm cần thiết cho quá trình bảo quản là 10%. Sản phẩm bắp hạt sau khi sấy được đưa vào buồng tháo liệu,sau khi qua cửa tháo liệu sẽ được bao gói,để bảo quản hay dung vào các mục đích chế biến khác. Dòng tác nhân sấy sau khi qua buồng sấy chứa nhiều bụi,do đó cần phải đưa qua một hệ thống lọc bụi để tránh thải bụi bẩn vào không khí gây ô nhiễm. Ở đây, ta sử dụng hệ thống lọc bụi bằng nhóm bốn cyclone đơn. Khói lò sau khi lọc bụi sẽ được thải vào môi trường. Phần bụi lắng sẽ được thu hồi qua cửa thu bụi của cyclon và được đem đi đổ. . bị sấy tháp ,sấy thùng quay. Ở đây,ta dung thiết bị sấy thùng quay, là thiết bị chuyên dung để sấy hạt. Loại thiết bị này được dung rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các loại ngũ. nông sản thành thương phẩm. Trong Đồ án môn học này,em sẽ trình bày về quy trình công nghệ và thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy bắp hạt với năng suất 1,000kg/h. I. Giới thiệu về nguyên. thống sấy khác nhau: hầm sấy, tháp sấy, … Mỗi chế độ công nghệ sấy khác nhau sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng của sản phẩm. Để sấy bắp hạt,người ta có thể dùng thiết bị sấy tháp,sấy